【導讀】建立工業物聯網 (IIoT) 傳感器網絡需要附加成本，其中 60% 以上的成本與布線和安裝有關。雖然無線數據傳輸有助於消除一些布線，但通過添加無線電力傳輸技術可以避免更多布線。初創公司 TransferFi 正在為 50 米（約 165 英尺）距離的工業物聯網傳感器網絡開發新的無線充電解決方案。

建立工業物聯網 (IIoT) 傳感器網絡需要附加成本，其中 60% 以上的成本與布線和安裝有關。雖然無線數據傳輸有助於消除一些布線，但通過添加無線電力傳輸技術可以避免更多布線。初創公司 TransferFi 正在為 50 米（約 165 英尺）距離的工業物聯網傳感器網絡開發新的無線充電解決方案。

無線技術眾所周知
，但發射器的設計、發射器的位置

、化(hua)效(xiao)率(lv)的(de)可(ke)能(neng)性(xing)以(yi)及(ji)驗(yan)證(zheng)整(zheng)個(ge)係(xi)統(tong)的(de)行(xing)為(wei)代(dai)表(biao)著(zhe)複(fu)雜(za)的(de)挑(tiao)戰(zhan)
，需(xu)要(yao)使(shi)用(yong)複(fu)雜(za)的(de)工(gong)程(cheng)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)。不(bu)可(ke)避(bi)免(mian)的(de)布(bu)線(xian)成(cheng)本(ben)不(bu)僅(jin)增(zeng)加(jia)了(le)工(gong)業(ye)物(wu)聯(lian)網(wang)和(he)工(gong)業(ye) 4.0 的障礙，也增加了智能電網和智慧城市的障礙。大規模傳感器安裝需要複雜的布線基礎設施，成本高昂且安裝時間較長。

TransferFi 開發了 TFi Turin-1 無線電源網絡 (WPN) 平台，該平台可以實現可靠的實施，以有限的循環時間替代電源線或電池。

TransferFi 聯合創始人兼執行官 Aashish Mehta 表示：“我們的 TFi WPN IIoT 係統級架構專為工業物聯網應用而設計，這些應用確實需要容納多個目標的遠程無線充電網絡。” “我們使用射頻
，因為它更適合遠場/長距離應用。所有這一切都可以通過 Turin 平台實現商業化，因為它可以自動化遠場無線充電網絡的實際使用和部署。”

無線功率傳輸

無線功率傳輸 (WPT) 技術分為兩大類：近場和遠場。它們各有優點和缺點。

近(jin)場(chang)非(fei)輻(fu)射(she)技(ji)術(shu)適(shi)合(he)通(tong)過(guo)線(xian)圈(quan)之(zhi)間(jian)的(de)電(dian)感(gan)耦(ou)合(he)磁(ci)場(chang)或(huo)通(tong)過(guo)金(jin)屬(shu)電(dian)極(ji)之(zhi)間(jian)的(de)電(dian)容(rong)耦(ou)合(he)電(dian)場(chang)短(duan)距(ju)離(li)傳(chuan)輸(shu)能(neng)量(liang)。電(dian)感(gan)耦(ou)合(he)是(shi)當(dang)今(jin)使(shi)用(yong)廣(guang)泛(fan)的(de)無(wu)線(xian)技(ji)術(shu)。

遠場輻射場技術（也稱為功率發射）包括通過電磁輻射（例如微波或激光束）傳輸功率。這些技術可以將能量傳輸到更遠的距離，但必須針對接收器。波束形成技術用於改善波束的聚焦。

通過專用射頻 (RF) 傳輸的 WPT 在物聯網應用中越來越受歡迎。波束成形是 WPT jishudeshengbei，yinweitakeyixiangjieshouqichuansonggenggaodexinhaozhiliang
，erwuxuzengjiachuanshugonglv。weilehuodezugoudeboshu

，fashejibixupeibeidaliangtianxian，yongyuzishiyingboshuxingchengbingkongzhiboshunengliangjujiaodefangxiang。

無線電源傳輸框圖（圖片TransferFi）

TFi Turin 1

TransferFi 創建了一個自動校準係統，可根據接收器目標的位置和應用負載優化定位
、分時和信號。

當前平台由 TFi 網關和帶有各種傳感器的 TFi Sense 單元組成。TFi 網關使用遠場射頻無線功率傳輸來為 TFi Sense 設備供電並進行數據通信，範圍遠可達 50 米。

“我們創建了波束成形和信號優化算法
，將波束聚焦到目標設備
，”梅塔說。“我們研究了整體係統級架構，並使用優化傳輸和接收端的算法。我們的主要集中在以下領域：優化以獲得更好的射頻到直流轉換和的波束形成角度
；使用TFi一鍵校準和分時軟件縮短部署時間；並通過 16 通道 TFi 網關增強光束聚焦。”

波(bo)束(shu)成(cheng)形(xing)是(shi)將(jiang)無(wu)線(xian)信(xin)號(hao)引(yin)導(dao)至(zhi)特(te)定(ding)接(jie)收(shou)設(she)備(bei)而(er)不(bu)是(shi)向(xiang)其(qi)他(ta)方(fang)向(xiang)傳(chuan)播(bo)信(xin)號(hao)的(de)過(guo)程(cheng)。與(yu)避(bi)免(mian)使(shi)用(yong)波(bo)束(shu)成(cheng)形(xing)技(ji)術(shu)相(xiang)比(bi)，由(you)此(ci)產(chan)生(sheng)的(de)更(geng)直(zhi)接(jie)的(de)連(lian)接(jie)更(geng)快(kuai)、更可靠。近年來
，由於 5G 的普及
，波束成形技術不斷發展。

實(shi)現(xian)此(ci)目(mu)的(de)的(de)一(yi)種(zhong)技(ji)術(shu)涉(she)及(ji)使(shi)用(yong)多(duo)個(ge)靠(kao)近(jin)的(de)天(tian)線(xian)，所(suo)有(you)天(tian)線(xian)在(zai)略(lve)有(you)不(bu)同(tong)的(de)時(shi)間(jian)傳(chuan)輸(shu)相(xiang)同(tong)的(de)信(xin)號(hao)。重(zhong)疊(die)的(de)波(bo)會(hui)產(chan)生(sheng)幹(gan)擾(rao)，這(zhe)些(xie)幹(gan)擾(rao)在(zai)某(mou)些(xie)區(qu)域(yu)是(shi)建(jian)設(she)性(xing)的(de)（使信號更強）
，而在其他區域是破壞性的（使信號變弱或無法檢測到）。如果操作正確，該波束形成過程可以將信號引導至您想要的位置。

波束成形可提高效率（圖片TransferFi）

當前用於工業物聯網的 TFi 係統（圖片：TransferFi）

該(gai)技(ji)術(shu)不(bu)僅(jin)聚(ju)焦(jiao)光(guang)束(shu)比(bi)向(xiang)各(ge)個(ge)方(fang)向(xiang)發(fa)射(she)光(guang)束(shu)更(geng)有(you)效(xiao)，而(er)且(qie)還(hai)可(ke)以(yi)減(jian)少(shao)那(na)些(xie)試(shi)圖(tu)攔(lan)截(jie)其(qi)他(ta)信(xin)號(hao)的(de)人(ren)所(suo)受(shou)到(dao)的(de)幹(gan)擾(rao)。限(xian)製(zhi)可(ke)能(neng)在(zai)於(yu)執(zhi)行(xing)複(fu)雜(za)計(ji)算(suan)任(ren)務(wu)以(yi)實(shi)現(xian)效(xiao)率(lv)的(de)計(ji)算(suan)資(zi)源(yuan)。但(dan)硬(ying)件(jian)和(he)軟(ruan)件(jian)資(zi)源(yuan)的(de)不(bu)斷(duan)改(gai)進(jin)可(ke)以(yi)彌(mi)補(bu)這(zhe)些(xie)限(xian)製(zhi)。

“總的來說
，Turin 平台的設計與硬件和應用程序無關
，因此它可以用於任何具有合適類型硬件的應用程序，”Mehta 說。“當前發布的產品 TFi WPN IIoT 麵向狀態監測
、智能樓宇自動化和環境傳感熱圖（用於服務器機房和冷藏室）。我們正在與工業自動化、半導體
、物流和汽車領域的跨國公司合作。”

工業 4.0、zhinengjianzhuhezhinengdianwangdengweilaigongyegainianxuyaodaguimochuanganqibushu，zhexuyaofuzadebuxianjichusheshi

，bushushijianchang，bingqiehuiyinangguidetingjishijianersunhaiyewu。zaidangqiandeyouxianchuanganqibushuzhong，dabufenbushushijiandoulangfeizaianzhuanghebuxianshang，zhexiaohaolechuanganqizongtibushuyusuande 60% 以上。TFi WPN 平台提供非侵入式傳感器部署，降低了布線基礎設施的複雜性。

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